Simulacion Numerica

Introducción
Los controladores de nivel son dispositivos cuya finalidad es la de obtener la garantía de mantener el nivel del liquido o fluido en un rango de variación establecido.
Estos equipos son herramientas muy importantes en lo que son procesos de producción, almacenamiento (ya sea de algún tipo de liquido o de un sólido), etc. También se ha visto la necesidad de utilizarlos enautomatización de procesos y es que proporcionan mayor precisión en la fabricación de piezas, llenado de envases y en nuestro caso controlar el nivel de un tanque de almacenamiento.
Mantener controlado el nivel del líquido en los diferentes depósitos nos ayuda a obtener información del volumen del líquido así como también el tiempo de llenado, un ejemplo de esto es el tanque de combustible de un vehículo.Objetivos:
Controlar el sistema de nivel de un depósito de agua con la finalidad de mantener el agua en un rango en donde no paje de su nivel mínimo pero que tampoco sobrepase el nivel máximo deseado para evitar que desperdicie.
Para este sistema la finalidad es mantener el depósito con agua de manera automatizada.

Justificación

Una empresa de zona franca que trabaja con un sistema devapor, si ha visto la necesidad de mantener un depósito de agua conectado directamente a una caldera, Para evitarse contratiempos, que se quede vacio el depósito, se sobrecaliente la caldera y pare la producción, se ha visto con la necesidad de automatizar el sistema de llenado del depósito de agua debido a que este proceso se ha estado haciendo manualmente por medio de la abertura y cierre de unaválvula en el depósito de abastecimiento principal. Esto representa una pérdida de tiempo y dinero para la empresa.
Con este sistema se puede lograr que cuando el depósito de agua que está conectado a la caldera llegue a la reserva (nivel mínimo recomendado) empiece su llenado automáticamente por medio de un sensor que permita la apertura y el cierre la válvula del depósito principal que se comunicacon el depósito que está conectado a la caldera.

Componentes del sistema

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Deposito #1: Este representa el depósito de agua principal que distribuye y abastece al depósito secundario, que deberá ir conectado con la caldera.
Válvula Solenoide: Esta válvula se abrirá y serrara automáticamente, cuando sea necesario, por medio de dos sensores que estarán colocados en el depósito #2. Estossensores indican el nivel mínimo (sensor inferior) y el nivel máximo (sensor superior) que se debe llenar el depósito.
Tarjeta electrónica: Esta tarjeta es la que se encarga de recibir la señal de los sensores magnéticos que se encuentran en el depósito #2 para que abra o sierre la válvula solenoide.
El Power Supply es quien se encarga de suplir la energía necesaria para que la válvulasolenoide y la tarjeta electrónica puedan trabajar correctamente. La válvula solenoide trabaja con 12v mientras que la tarjeta electrónica trabaja con 5v.
El depósito #2 es el que será abastecerá de agua y es el que utilizaremos para controlar el nivel de agua.
Sensores Magnéticos: estos sensores son los que se encargan de activar o desactivar la válvula solenoide por medio de una flota depositada en elinterior de depósito #2. Esta flota posee un imán con el cual se activan los sensores cuando esta pasa cerca de ellos.
Diagrama Físico
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Figura obtenida del libro Ingeniería de control moderna (Katsuhico Ogata) 3ra edición.
Diagrama de Bloques
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Diagrama del Circuito de la Tarjeta Electrónica
Para los Sensores Magnéticos.
Este es el circuito electrónico de la tarjeta que conviertela señal de los sensores magnéticos para activar el funcionamiento de la válvula solenoide, electrificándola con la señal del sensor del nivel bajo y apagándola con la señal del sensor del nivel máximo.
Sw1 = nivel bajo; Sw2 = nivel máximo
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Datos del depósito #2 (planta):
• Diámetro interior = 198mm
• Distancia entre sensores = 115mm
• Altura máxima = 154mm
• Altura...